建筑电气照明系统的节能设计探讨

白雪峰

摘    要：近年来，绿色建筑理念在我国不断推广，对建筑工程建设、使用中的资源与能源消耗控制提出了更高的要求。电气照明系统为建筑内部提供光源，在长期使用中消耗大量电能。建筑使用中电气照明系统的能源节约，主要通过合理的设计方案和严格控制国家规范的要求的“照明功率密度现值”来实现。因此，建筑照明设计方案既需要参国家规范的指标要求，還需要通过科学选择照明设备、优化布局等方式来实现降低建筑能源的消耗。

关键词：建筑电气;照明系统;节能设计

1  建筑电气照明系统能耗影响因素分析

建筑电气照明系统能耗的影响具有多因特征，需综合考虑为硬件、控制方式、环境利用等要点。首先，电气照明系统的光源是能源消耗的主要构成，不同类型光源的额定功率、光效、色温、综合能耗等指标存在较大差异。建筑空间因用途差异对相关指标的设计要求也有所不同，因而光源与空间照明需求的适配性决定了对照度的利率效率，进而影响到能耗利用率。其次，随着技术进步电气照明系统的控制方法日趋多样化。应用场景的需求区别对控制方法有各异要求，合理的控制方法可降低无效照明时间，起到降低能耗的效果。另外，在相同光源条件下，照明系统的布局设计会影响其实际照度。对室型指数、墙面反射等客观条件的参考也将影响照度。因而除选择合适光源与控制方式外，充分利用环境科学布局光源可在使用更少能源的情况下实现相同的照度，进而达到节能的目地。由此可见，建筑电气照明系统设计需充分考虑环境条件与照明需求。并选择合适的光源硬件、控制方法，通过科学计算在满足使用需求的前提下实现低耗能系统设计。

2  电气照明技术

2.1  基本概念

电气照明技术是一项综合性技术，其包含有光学、电学、建筑学等知识，涉及到许多方面，只有了解本概念，懂期基本原理，方能做到真正的节约能源。

2.2  电光源

人类早期开始研究电光源，其就是利用电能做功所产生的可见光源，根据能量转换的原理，形成的电光源。现今，电光源有许多种类，产品也非常丰富，可以达到建筑照明的需求。另外，电光源的安全性和使用时限更加完美，只有对其特性进行充分了解，方能正确选出安全、节能的电光源。

2.3  灯具作用

灯具就是对电光源的所有组件进行固定和保护，并连接电源的线路组件，主要是进行光的传输、分布等。随着科技的发展，灯具的类型也越来越多，在进行选择的时候，要充分了解灯具特征，结合实际情况，争取将电光源的照明效果完全体现出来。

2.4  评价电光源的综合能效

电光源的发光效率和转化效率是有直接关系的，发光的效率越高，那么，其转化的能力就越强，使用的寿命也就更长，要想完全达到节能减耗的效果，就一定要有效结合发光效率和转化效率。如果只是单一的光效强，其使用时限将会变短，这样所造成的能源损耗就非常不值得了。

3  建筑电气照明系统的节能设计

3.1  科学确定变电站位置

在建筑物中电源的传输过程是由变配电室开始，通过放射方式的供电方式将电源送到不同功能或区域的总配电柜，然后再分配到各层、各防火分区配电箱。然后再由各小区域的分配电箱引出线路穿管敷设至末端灯具及其他用电设备，完成配电流程。为减少供电线路的电力损耗，首先考虑在设置变配电室的时候，应让变配电室接近负荷中心，减小用电负荷半径，按国家规范要求变配电室的供电半径低于250m为宜。其次应该合理选择供电电缆和导线的截面，最大程度的减少电能的损耗。

3.2  合理选择变压器

建筑电气照明系统中，变压器发挥着十分重要的作用，必须加强对变压器节能的重视。为实现变压器的节能，应从降低变压器的空载损耗和降低变压器的传输功率损耗两个方面入手。还需要注意，在提高变压器节能的同时也要注重实现其经济运行。即对变压器的负载率和运行方式进行合理调整。除此之外，合理确定变压器的容量，应当尽量选择低损耗、低噪音的节能干式变压器，如D.Yn11接线型式变压器。为减少电力的线路损耗问题，还可以使用大干线配电方式，尽可能地减少配电级数，从而减少不必要的电力线损。照明负荷配电干线采用三相配电，以减少电压损失，并尽可能平衡到三相系统中，以免影响光源的发光效率。

3.3  合理的照明控制、尽量使用自然光源

随着节能减排及生态环保理念的不断推广，电气照明系统设计中，也要重视节能设计。如选择节能灯具、通过有机结合自然光源和电气照明、建筑物内部的楼道、楼梯间、卫生间等不常有人的场所，应尽量使用声控开关来控制灯具，大厅、走廊、电梯前室等公共场所采用定时器、智能照明管理系统）集中控制管理，以实现照明节能管理从而实现能源消耗的降低，减少电力资源的浪费。

3.4  合理设置照度值

建筑电气照明系统节能设计中，在选择和设置照度值的时候，应充分考虑国家标准，行业规范其中主要依据为GB 50034—2013《建筑照明设计标准》，建筑物照明要求及特点等方面的因素，对照度值进行合理设置。若是照度值过高，则会大幅度增加用电量。若是照度值过低，则会对用户的体验带来一些负面影响，不利于照明的舒适度，甚至会对用户的视力造成一定的损伤。

3.5  选取光源设备注重其高效低耗性

建筑电气照明系统设计人员在进行节能设计时，要将不同建筑、不同工程的实际需求融合到设计中，结合实际需求来选择和使用光源设备，注重光源设备的高效低耗型特点。在灯具的选择过程中优先采用高效、节能的光源和灯具，例如LED光源的灯具。如果选用荧光灯则采用T5灯管，开敞式灯具效率不低于75%，格栅荧光灯具的效率不小于65%;荧光灯、气体放电灯采用就地补偿，并配合电子镇流器，补偿后荧光灯的功率因数不小于0.9，气体放电灯的功率因数不小于0.85。镇流器的应用过程中，由于电气照明灯具的类型要求各有不同，因此对所需求的镇流器功耗要求也不尽相同，电感式镇流器应用于荧光灯中，功耗产生是正常的20%左右，高强度电子镇流器功耗只有荧光灯额定功率的3/20，由此可见，电子镇流器的功耗大大低于电感式镇流器，建筑电气照明系统设计人员为了提高节能功效，可优先考虑电子镇流器的应用，可节约成本降低能源消耗，实现建筑电气照明系统设计的低能设计目标。

3.6  应用智能照明系统

建筑电气照明系统中融入相应的智能设计，能够促进照明设备自主运行能力的提升，将照明设备的作用充分发挥出来。不仅做到了建筑电气照明的系统节能，还能够实现用户的远程操控，为用户生活提供更好的体验和更多的便利。

4  结束语

综上所述，不但新建建筑要考虑绿色节能的设计，老旧建筑中的照明系统进行智能化节能化改造意义非凡。不但可以节约电费开支、给人以更好的生活体验，还可以节能减排响应国家号召。绿色环保的大概念离不开我们每一个小个体的努力。从我做起为国家的节能减排计划添砖加瓦。

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